2061
2022-04-13
顆粒在線(xiàn)訊：塑料垃圾(PW)和不斷增加的大氣二氧化碳(CO2)水平是目前人類(lèi)社會(huì)發(fā)展面臨的最大環(huán)境問(wèn)題之一。隨著2050年零CO2排放目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，人們對(duì)經(jīng)濟(jì)的CO2捕獲路線(xiàn)的需求也與日俱增。盡管，人們已經(jīng)報(bào)道了以聚丙烯腈、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯和聚氯乙烯等高固定碳含量的聚合物為原料來(lái)合成多孔碳。然而，從高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)和聚丙烯(PP)等低固定碳含量的聚合物廢物中生產(chǎn)多孔碳仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。
近日，萊斯大學(xué)James M. Tour介紹了一種替代的PW熱解方法，在鉀鹽的存在下，低固定碳含量的PW聚合物被熱解，以獲得具有高CO2捕集能力的多孔碳，而不是傳統(tǒng)熱解過(guò)程中的無(wú)價(jià)值的碳。
本文要點(diǎn)：
1）多孔碳具有寬度為0.70?1.4 nm的網(wǎng)狀孔。同時(shí)，所開(kāi)發(fā)的合成路線(xiàn)比以前報(bào)道的活性碳合成路線(xiàn)更有優(yōu)勢(shì)，允許碳化低固定碳含量的PW。此外，熱解是在低于產(chǎn)生金屬鉀的溫度下進(jìn)行的，因此使用非腐蝕性活化劑提供了更安全的轉(zhuǎn)化過(guò)程。
2）該脫碳劑在25 ℃下的CO2容量為17.0±1.1 wt%(3.8±0.25 mmol g?1)（1 bar）和5.0 wt%(1.13±0.13 mmol g?1)(0.15 bar)，并在達(dá)到75±5 ℃時(shí)可再生。此外，通過(guò)該技術(shù)從煙氣中捕獲二氧化碳的成本估計(jì)為< $21 ton?1 CO2，遠(yuǎn)低于競(jìng)爭(zhēng)的CO2捕獲技術(shù)。
這項(xiàng)研究通過(guò)可逆地從燃燒后來(lái)源(如煙道氣)捕獲CO2來(lái)增強(qiáng)和利用PW產(chǎn)品的價(jià)值，為PW和不斷上升的大氣CO2水平這兩個(gè)環(huán)境挑戰(zhàn)提供了一種可行的解決方案。
文章鏈接：
Wala A. Algozeeb, et al, Plastic Waste Product Captures Carbon Dioxide in Nanometer Pores, ACS Nano, 2022
DOI: 10.1021/acsnano.2c00955
https://doi.org/10.1021/acsnano.2c00955
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